Tropylium kation - Tropylium cation
![]() | |
![]() | |
![]() | |
Jména | |
---|---|
Název IUPAC 2,4,6-cykloheptatrienylium[5] | |
Systematický název IUPAC 2,4,6-cykloheptatrienylium[6] | |
Ostatní jména | |
Identifikátory | |
3D model (JSmol ) | |
1902352[15] | |
ChemSpider | |
PubChem CID | |
| |
Vlastnosti | |
C7H7+[16] | |
Molární hmotnost | 91.132 g · mol−1 |
Bod tání | -67,41 ° C (-89,34 ° F; 205,74 K)[17] Střední nebo vážený MP |
Bod varu | 124,98 ° C (256,96 ° F; 398,13 K)[18] Upravená metoda Stein & Brown |
Struktura | |
D7h | |
pravidelný sedmiúhelník | |
Související sloučeniny | |
jiný anionty | Tetrafluoroborát tropylium |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
Reference Infoboxu | |
v organická chemie, iont tropylia nebo cykloheptatrienylový kation je aromatický druhy se vzorcem [C.7H7]+.[19] Jeho název je odvozen od molekuly tropin z nichž cykloheptatrien (tropyliden) byl poprvé syntetizován v roce 1881. Soli kationu tropylia mohou být stabilní, dokonce iu nukleofilů střední síly, např. tetrafluoroboritan tropný a bromid tropylium (viz. níže). Jeho bromidové a chloridové soli[20] mohou být vyrobeny z cykloheptatrienu a bróm nebo chlorid fosforečný, resp.[21]
Je to pravidelný sedmiúhelníkový, rovinný, cyklický ion; také má 6 π-elektrony (4n + 2, kde n = 1), který splňuje Hückelova vláda aromatičnosti. Může se koordinovat jako ligand na kov atomy.
Zobrazená struktura je složená ze sedmi přispěvatelé rezonance ve kterém každý atom uhlíku nese část kladného náboje.
V roce 1891 G. Merling získal ve vodě rozpustnou sloučeninu obsahující brom z reakce cykloheptatrien a bróm.[22] Na rozdíl od většiny hydrokarbylbromidů je tato sloučenina, později pojmenovaná bromid tropylium, ve vodě rozpustná pevná látka a je nerozpustná v uhlovodících, chloroformu a etheru. Čistí se krystalizací z horkého ethanolu. Reakce s vodným dusičnanem stříbrným okamžitě poskytla sraženinu bromidu stříbrného. Struktura bromidu tropylium byla odvozena jako sůl, C
7H+
7Br–tím, že Doering a Knox v roce 1954 analýzou jeho infračerveného a ultrafialového spektra.[23][24] Iontové struktury chloristanu tropylium (C
7H+
7ClO–
4) a jodid tropylium (C
7H+
7Já–) v pevném stavu byly potvrzeny rentgenovou krystalografií.[25] Bylo zjištěno, že délka vazby uhlík-uhlík je delší (147 pm) než délka vazby benzen (140 pm), ale stále kratší než u typického jednovazebného druhu etan (154 hodin).
Iont tropylia je kyselina ve vodném roztoku (tj. An Kyselina arrheniová ) jako důsledek své Lewisovy kyselosti: nejprve působí jako Lewisova kyselina za vzniku aduktu s vodou, který pak může darovat proton jiné molekule vody:
- C
7H+
7 + 2 H
2Ó ⇌ C
7H
7ACH + H
3Ó+
(Kyselina boritá dává kyselé vodné roztoky stejným způsobem.) Rovnovážná konstanta je 1.8×10−5, takže je ve vodě přibližně stejně kyselý jako octová kyselina.[23]
Hmotnostní spektrometrie
S iontem tropylia se často setkáváme hmotnostní spektrometrie ve formě signálu na m/z = 91 a používá se v analýza hmotnostního spektra. Tento fragment se často vyskytuje u aromatických sloučenin obsahujících benzylovou jednotku. Na ionizace benzyl fragment tvoří kation (PhCH+
2), který přeskupuje vysoce stabilní kationt tropylia (C
7H+
7).
Reakce
Tropylium kation reaguje s nukleofily za vzniku substituovaných cykloheptatrienů, například:[26]
- C
7H+
7 + CN−
→ C
7H
7CN
Snížení o lithiumaluminiumhydrid výnosy cykloheptatrien.[26]
Reakce s a cyklopentadienid sůl sodík nebo lithium výtěžek 7-cyklopentadienylcyklohepta-1,3,5-trienu:[26]
- C
7H+
7X−
+ C
5H−
5Na+
→ C
7H
7C
5H
5 + NaX
Při ošetření oxidačními činidly, jako je např kyselina chromová, prochází kationt tropylia přeskupením benzaldehyd:[26]
- C
7H+
7 + HCrO−
4 → C
6H
5CHO + CrO
2 + H
2Ó
Je známo mnoho kovových komplexů iontů tropylia. Jedním příkladem je [Mo (η7-C7H7) (CO)3]+, který je připraven hydridovou extrakcí z cykloheptatrienemolybden trikarbonyl.[27]
Viz také
Reference
- ^ "tropylium | ChemSpider". www.chemspider.com. str. Jména. Citováno 30. prosince 2018.
tropylium
- ^ "Tropylium". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Citováno 30. prosince 2018.
Chemické názvy: Tropylium; Cykloheptatrienylium; Cyc-C7H7+; Cyklohepta-2,4,6-trienylium
- ^ "tropylium | ChemSpider". www.chemspider.com. str. Jména. Citováno 30. prosince 2018.
cyc-C7H7+ cyklohepta-2,4,6-trienylium cykloheptatrienylium
- ^ "Tropylium". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Citováno 30. prosince 2018.
Název IUPAC cyklohepta-1,3,5-trien
- ^ "tropylium | ChemSpider". www.chemspider.com. str. Jména. Citováno 30. prosince 2018.
2,4,6-cykloheptatrienylium
- ^ "tropylium | C.7H8 | ChemSpider ". www.chemspider.com. str. Více informací. Citováno 30. prosince 2018.
Systematický název 2,4,6-cykloheptatrienylium
- ^ "Tropylium". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Citováno 30. prosince 2018.
CAS 4118-59-6
- ^ "tropylium | C.7H8 | ChemSpider ". www.chemspider.com. Citováno 30. prosince 2018.
ChemSpider ID4394444
- ^ "Tropylium". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Citováno 30. prosince 2018.
PubChem CID: 5224206
- ^ "tropylium | C.7H8 | ChemSpider ". www.chemspider.com. str. Více informací. Citováno 30. prosince 2018.
Std. InChi InChI = 1S / C7H7 / c1-2-4-6-7-5-3-1 / h1-7H / q + 1
- ^ "tropylium | C.7H8 | ChemSpider ". www.chemspider.com. str. Více informací. Citováno 30. prosince 2018.
Std. InChIKey OJOSABWCUVCSTQ-UHFFFAOYSA-N
- ^ "Tropylium". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Citováno 30. prosince 2018.
InChI InChI = 1S / C7H7 / c1-2-4-6-7-5-3-1 / h1-7H / q + 1
- ^ "Tropylium". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Citováno 30. prosince 2018.
Klíč InChI: OJOSABWCUVCSTQ-UHFFFAOYSA-N
- ^ "Tropylium". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Citováno 30. prosince 2018.
Klíč InChI OJOSABWCUVCSTQ-UHFFFAOYSA-N
- ^ "tropylium | C.7H8 | ChemSpider ". www.chemspider.com. Citováno 30. prosince 2018.
1902352 [Beilstein]
- ^ "Tropylium". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Citováno 30. prosince 2018.
Molekulární vzorec C.7H7+
- ^ "tropylium | C.7H8 | ChemSpider ". www.chemspider.com. str. Vlastnosti. Citováno 30. prosince 2018.
Teplota tání (° C): -67,41 (střední nebo vážený MP)
- ^ "tropylium | C.7H8 | ChemSpider ". www.chemspider.com. str. Vlastnosti. Citováno 30. prosince 2018.
Teplota varu (° C): 124,98 (metoda podle Steina a Browna)
- ^ IUPAC, Kompendium chemické terminologie, 2. vyd. („Zlatá kniha“) (1997). Online opravená verze: (2006–) “molekula ". doi:10.1351 / zlatá kniha.M04002
- ^ Směs [C.7H7]+Cl− a [C.7H7]+[PCl6−] se vyrábí zpracováním tropylidenů chloridem fosforečným.
- ^ Fluorát tropylium Organic Syntheses, Coll. Sv. 5, str. 138 (1973); Sv. 43, str. 101 (1963). odkaz Archivováno 2012-08-29 na Wayback Machine
- ^ Merling, G. (1891). „Ueber Tropin“. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. 24 (2): 3108–3126. doi:10.1002 / cber.189102402151.
- ^ A b Eggers Doering, W. von; Knox, L. H. (1954). "Cycloheptatrienylium (Tropylium) Ion". J. Am. Chem. Soc. 76 (12): 3203–3206. doi:10.1021 / ja01641a027.
- ^ Balaban, Alexandru T .; Oniciu, Daniela C .; Katritzky, Alan R. (2004). "Aromaticita jako základní kámen heterocyklické chemie". Chem. Rev. 104 (5): 2777–2812. doi:10.1021 / cr0306790.
- ^ Kitaigorodskii, A. I .; Struchkov, Yu. T .; Khotsyanova, T. L .; Vol'pin, M. E.; Kursanov, D. N. (1960). "Krystalové struktury chloristanu a jodidu tropylia". Bulletin Akademie věd SSSR Divize chemických věd. 9 (1): 32–36. doi:10.1007 / bf01178699. ISSN 0568-5230.
- ^ A b C d O. P. Agarwai (2009). Reakce a činidla (46. vydání). Krishna Prakashan Media. str. 614–615. ISBN 9788187224655.
- ^ Green, Malcolm L. H .; Ng, Dennis K. P. (1995). „Cykloheptatrienové a -enylové komplexy kovů z raného přechodu“. Chemické recenze. 95: 439–473. doi:10.1021 / cr00034a006.